Группа ученых Российского экономического университета (РЭУ) имени Г.В. Плеханова создала одноразовые медицинские маски, которые разлагаются за 90 дней. Обычным маскам на это требуется от 50 до 200 лет.
Одним из негативных последствий пандемии стало загрязнение окружающей среды одноразовыми медицинскими масками. Материалы, из которых они сделаны, включают неразлагаемые полимеры и имеют сложный состав, из-за чего их трудно утилизировать. Поэтому исследователи решили найти традиционным полимерам биоразлагаемую альтернативу.
Полимер — высокомолекулярное соединение, число его атомов может достигать нескольких миллионов. Высокомолекулярные соединения бывают синтетического и природного происхождения. Полимеры природного происхождения дороже синтетических аналогов, однако они совместимы с организмом человека, биоразлагаемы и могут перерабатываться экологически чистыми методами, не уступая при этом синтетическим полимерам в прочности. Полимеры этого класса безопасны, так как разлагаются до углекислого газа и воды, исключая вероятность образования микропластика и участвуя в процессе жизнедеятельности экосистемы.
«Разработка биомедицинских материалов с заданными свойствами — одно из самых сложных направлений в создании новых материалов», — подчеркнул кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник научной лаборатории «Перспективные композиционные материалы и технологии» РЭУ им. Г.В. Плеханова Анатолий Ольхов.
Прежде чем приступить к созданию масок, ученые изучили широкий спектр средств индивидуальной защиты и фильтров, представленных на рынке. Для этого студенты, входящие в исследовательскую группу, под руководством инженеров и преподавателей сравнили существующие изделия текстильной и полимерной промышленности по десяткам показателей, в том числе по составу волокон, устойчивости при перепаде температур, биосовместимости при контакте с кожей, наличию включений и антибактериальных препаратов.
Оказалось, что состав всех медицинских масок разных ценовых сегментов включает пропилен, который не разлагается и не перерабатывается. Также они не обладали антибактериальными свойствами или бактерицидным эффектом, даже если это было заявлено производителем. Поэтому перед исследователями стояла задача придать биоразлагаемым маскам дополнительно бактерицидные свойства.
Разработанный альтернативный материал разлагается в почве менее чем 90 дней, в то время как у обычных масок на это уходит от 50 до 200 лет. При этом он отлично выдерживает эксплуатацию, а благодаря возможности варьировать состав и соотношение модифицирующих добавок, обеспечивающих антимикробный эффект, многофункционален.
Биоразлагаемые маски уже запатентованы и скоро будут продаваться в магазинах и аптеках по всей стране. Их официальное название — БИО-маски. Сейчас ведется активный поиск инвесторов и площадки для производства, а первая партия появится на рынке уже в этом году.
В дальнейшем ученые планируют расширить линейку одноразовых медицинских изделий. Они будут обладать термостабильностью, повышенной прочностью, ускоренной диффузией, а также гемостатическим эффектом, ускоряющим регенерацию кожи.